Литература / 106265

Описание ситуации

•Невозможно снизить колебания показателей качества изделия при литье. Осуществлялись попытки управлять температурой литейной формы, скоростью наполнения и другими важными параметрами.

•Стандартные размеры выпускных отверстий труб для воздуха и газа, диаметров шлангов, а также мощность насоса.

Проблемы

•Функциональное качество изделия изменяется.

•В отлитом изделии видны дефекты от пузырей газа, облои, рытвины.

•Необходимо проводить сплошной (100 %) контроль для гарантии качества.

•Пустоты от газа, выделяемого расплавленным пластиком, видны на отверстиях для выхода газа, увеличивается время обслуживания формы.

Усовершенствования

•Форма улучшена увеличением выпускных отверстий с 0,03 до оптимального размера 0,07 мм.

•Диаметр шлангов изменен с 3 до 25 мм.

•Насос 3 л.с. с водяной изоляцией заменен на 7,5 л.с. с масляной изоляцией, давление повышено с 720 до 760 мм рт. ст.

•Время контроля уменьшено после того, как качество стабилизировалось, и сейчас качество гарантируется контролем первого образца.

•Изменения удерживающей силы исчезли.

Эти цифры основаны на результатах обнаружения дефектов при конечном контроле качества (аналог в медицине: вскрытие после смерти с целью выявления причин смерти). Данный тип контроля называют сортировочным контролем (judgment inspection), поскольку здесь просто разделяются дефектные и недефектные изделия и обеспечивается «проверка постфактум». Улучшение сортировочного контроля (например, за счет увеличения числа контролируемых параметров) повысит надежность процесса контроля, но не повлияет на долю дефектных изделий. Число найденных дефектов может расти или уменьшаться, но источники дефектов останутся невыясненными. Такая форма контроля снижает ошибки контроля, т.е. уменьшает число принятых изделий с пропущенными дефектами или отклоненных годных изделий, но не предупреждает возникновение дефектов при обработке.

Чтобы действительно снизить долю дефектов при обработке, необходимо, чтобы информация о дефекте попадала на участок обработки. В таком случае могут быть предприняты шаги по исправлению метода или условий обработки и тем самым предупреждено повторение дефекта. Выполняющий эту функцию контроль называется информативным контролем (informative inspection), поскольку он возвращает информацию на участок обработки; это подобно медицинскому обследованию вместо вскрытия. Чем быстрее симптом (дефект) выявляется, тем быстрее и действеннее устраняется проблема, в результате происходит снижение уровня дефектности. Подытожим сказанное: сортировочный контроль выявляет дефекты, а информативный контроль снижает частоту их появления.

Пример 1.3 — высокоскоростное покрытие. В компании Matsushita Electric процесс упаковывания вакуумных пылесосов предусматривает помещение пылесоса, принадлежностей и инструкции в коробку, которая затем взвешивается, для того чтобы проверить, не потеряны ли комплектующие части. Несмотря на такую проверку, от потребителей продолжали поступать претензии, что отдельные небольшие детали или инструкция по эксплуатации отсутствуют в коробке, хотя и не так часто, чтобы вводить более тщательную проверку. Наблюдение за процессом показало, что контроль происходил после появления дефектов. Производственный менеджер потребовал провести некоторые усовершенствования, чтобы избежать возникновения подобных дефектов. За 2 месяца количество претензий упало до нуля.

Вот что было сделано:

•Под отсек коробки, предназначенный для инструкции, установили пружину. Под весом вложенной инструкции нажимается выключатель, в результате чего загорается сигнал «инструкция вложена» на пульте оператора (рис. 6 и 7).

•На угол ящика с комплектующими деталями установили дугообразную пружину. При извлечении деталей из ящика пружина разжимается, нажимая выключатель, зажигающий сигнал «все части вложены» (рис. 8).

•После выполнения данных проверок блокировка стопора конвейера снимается и коробка переходит на следующий процесс (рис. 9).

•Если коробка приходит к стопору недоукомплектованной, звучит сигнал и конвейер останавливается. Когда это случается, коробку проверяют и проблема устраняется.

•Эти усовершенствования сделали невозможным отправление неполных комплектов на следующий процесс. До проведенных усовершенствований ошибки могли быть обнаружены только после возникновения. Теперь они выявляются и исправляются в исходной точке — в самом процессе.

Приведенным примером иллюстрируется ключевой принцип: целью контроля должно быть предупреждение, но, чтобы у контроля появилась такая функция, мы должны изменить свой образ мыслей.

Многие компании применяют сложные устройства для обнаружения дефектов, но не задают самого важного вопроса: «Какого рода контроль производится?» Если предупреждение дефектов — не главная цель, абсолютно не важно, насколько прекрасны метод контроля и оборудование, так как удовлетворительные результаты маловероятны.

Выборочный или сплошной 100 %-ный контроль?

Примерно в 1951 году в Японии были введены методы управления, основанные на случайных выборках. Стали распространяться такие новшества, как причинно-следственная диаграмма, частотное распределение, контрольные карты, выборочный контроль и др. Позже эти статистические методы оказали большое воздействие на управление качеством в нашей стране.

Методы выборочного контроля приветствовались, поскольку позволяли обеспечивать качество с меньшими затратами средств и времени, чем сплошной контроль.

Однако в 1965 году г-н Токизане (Tokizane), исполнительный директор компании Matsushita Electric, сделал важное наблюдение. Он понял, что каждый потребитель покупает только один телевизор из всей выпускаемой компанией продукции, объем которой составляет один миллион телевизоров. Если купленный телевизор имеет дефект, вера потребителя в компанию разрушена. При используемом в Matsushita Electric выборочном контроле один дефект на миллион телевизоров предотвратить, скорее всего, нельзя, хотя сам по себе этот результат очень хорош.

Но как с помощью выборочного контроля реализовать идеал г-на Токизане — 100 %-ное качество или ноль дефектов? Выборочный контроль, возможно, самый рациональный метод контроля, но он не гарантирует абсолютное качество. Статистически можно установить приемлемый уровень качества (AQL). Однако это возможно только при выборочном контроле. Если же цель — ноль дефектов, эта концепция накладывает ненужные произвольные ограничения уровня совершенства, которого можно достичь.

Следовательно, нужны такие методы, которые обеспечат требуемый уровень качества с точностью как при сплошном контроле, но при этом с легкостью и эффективностью, присущими выборочному контролю. Это — первые шаги в направлении статистического управления качеством (Statistical Quality Control — SQC).

Управление качеством и контрольные карты

Контрольные карты — важное средство статистического управления процессами. Они указывают на два типа ограничений:

•стандартные пределы, устанавливающие диапазон допустимых ошибок для продукции;

•контрольные пределы, устанавливающие диапазон вариаций качества, возникающих на стадии обработки.

Когда контрольные пределы, базирующиеся на реальных данных, установлены, выборки проводятся регулярно. Любое значение, выходящее за эти пределы, считается анормальностью, для выявления причин которой предпринимаются определенные действия.

Следует отметить, что опора на контрольные карты при обеспечении качества имеет несколько недостатков. Во-первых, обычно они используются как часть системы сортировочного контроля, целью которого является нахождение, а не предупреждение дефектов. Когда данные, собранные методом контрольных карт, вызывают действия по устранению причин дефектов, система становится одним из видов информативного контроля. Однако получаемые при этом результаты и предпринимаемые действия (обратная связь) обычно рассматриваются на ежемесячном собрании по качеству только в следующем месяце. Как правило, это слишком поздно для осуществления необходимых мер. Во всяком случае, действие всегда предпринимается после факта обнаружения дефекта, а для предупреждения дефекта нужно осуществлять действие до его возникновения.

Второй недостаток контрольных карт — они могут применяться только тогда, когда имеется допустимое стандартное отклонение. Например, диаметр обработанной оси равен 120 ± 0,05 мм. Однако они бесполезны, когда в результате поломки пресса изготавливается партия втулок без отверстия. Обычно при выборочном контроле обнаруживаются повторные дефекты. Когда найдена одна деталь с дефектом, станок останавливается и проблема исправляется. Затем проводится сплошной контроль ранее обработанных деталей для отсева бракованных.

Применяя методы статистического контроля, данную проблему можно решить, повысив частоту выборочного контроля и, возможно, вводя более эффективные процедуры обратной связи и реагирования. Эти меры, скорее всего, уменьшат количество дефектов при контроле на выходе, но не смогут устранить их полностью.

При случайных дефектах метод контрольных карт еще менее эффективен. Например, в компании Т Die-Cast, поставщике компании N Optical, существует проблема дефектности поставляемых корпусов фотокамер. Согласно требованиям отдела управления качеством (QC), из каждых 100 корпусов проверяется один; если в нем найден Дефект, проводится сплошной контроль оставшихся 99 изделий. Если же дефекта не обнаружено, вся партия считается приемлемой и

изделия поставляются в N Optical. Таким образом, если поставленные изделия проходят входной выборочный контроль, компания N Optical может неумышленно принять дефектные корпуса. Следуя данной логике, делаем вывод: существует значительная вероятность попадания дефектов к потребителю.

Почему компания Т Die-Cast не принимает мер для предупреждения дефектов в местах их возникновения? Это лишь часть проблемы. Управление качеством защищает прогрессивные, рациональные концепции, такие, как встраивание качества внутрь процесса и проведение информативного контроля для обеспечения обратной связи. Тем не менее главное внимание уделяется основанному на статистике выборочному контролю, хотя он не более чем логическое средство, практический инструмент управления качеством. Представление о том, что управление качеством невозможно без применения статистики, вытеснило первоначальные концепции.

Отсюда мораль: качество можно обеспечить только тогда, когда оно встроено внутрь производственного процесса и контроль позволяет обнаруживать дефект незамедлительно в месте возникновения.

Типы информативного контроля

Если вы стремитесь свести дефекты к нулю, сортировочный контроль не подойдет, так как он выявляет дефекты только после их возникновения. Информативный контроль лучше, поскольку помогает снизить количество дефектов при помощи проверки, близкой к источнику их возникновения, и немедленного информирования для предотвращения повторных дефектов. Следует также использовать простую форму сплошного контроля, которым легко управлять. Существует несколько типов предупреждающего контроля.

Самоконтроль и последующий контроль

Наиболее быструю обратную связь дает самоконтроль, при котором рабочий проверяет обработанные им изделия. У этого метода есть два недостатка. Рабочий может:

•пойти на компромисс и принять изделия, которые следовало бы отклонить;

•ненамеренно ошибиться при проверке.

Этот тип автономного контроля часто используют, но его эффективность остается под сомнением ввиду риска необъективности. Система же последующего контроля позволяет обеспечить как объективность, так и получение информации о дефекте в момент его возникновения.

При последующем контроле рабочие проверяют изделия, пришедшие с предыдущей операции, до того, как их обрабатывать. Изделия рабочего А проверяет рабочий В, а его изделия проверяет рабочий С и т.д. (рис. 10).

Пример 1.4 — последующий контроль. В подразделении по выпуску телевизоров компании Moriguchi Electric использование последующего контроля позволило добиться определенных успехов. Используя контрольные карты и кружки качества, уровень дефектов снизили с 15 до 6,5 %, но дальнейшего улучшения достичь не удавалось. Тогда начали использовать последующий контроль. Через месяц количество дефектов сократилось до 1,5 %, за следующие три месяца — до 0,65 %, а затем до 0,016 %.

Это превосходные результаты, сравнимые с результатами других компаний. Внедрение системы последующего контроля позволяет снизить уровень дефектов в среднем на 80-90 % всего за месяц.

Более того, система последующего контроля позволяет снизить количество дефектов процесса на ранних стадиях изменения модели. Поскольку этот инструмент можно внедрить очень быстро, необходимо способствовать его внедрению.

Улучшенный самоконтроль

Несмотря на риск ошибок при оценке качества изделия и непреднамеренных ошибок, самоконтроль гарантирует самую быструю обратную связь. Система самоконтроля, способная исключить подобные ошибки, потенциально даже более эффективна, чем система

последующего контроля. Самоконтроль можно улучшить применением устройств, автоматически обнаруживающих дефекты или ненамеренные ошибки. Такие системы позволяют каждому рабочему получать немедленную обратную связь, достичь уровня сплошного контроля и предупреждать возникновение дефектов.

Например, выхлопная труба должна привариваться так, чтобы место тиснения названия изделия и фирмы располагалось сверху (рис. 11, а). Поскольку глушитель имеет симметричную форму, он может быть установлен и закреплен в приспособлении для сварки тиснением названия как вверху, так и внизу. Во втором случае приварка выхлопной трубы приведет к браку. В результате анализа конструкции глушителя было установлено, что при верхнем расположении тиснения с названием сварной шов корпуса глушителя находится всегда с правой стороны. Решено было использовать контрольное устройство «пока-ёкэ» (poka-yoke), содержащее бесконтактный датчик, подсоединенный к системе управления сварочного аппарата, который должен срабатывать и включать аппарат только в том случае, если сварной шов корпуса глушителя находится со стороны датчика, т.е. глушитель в приспособлении установлен правильно (рис. 11,6).

В этом случае бесконтактный датчик не только выполняет сплошной информативный контроль, но и предупреждает возникновение дефектов. Подобные устройства называются «пока-ёкэ» или «устройствами ошибкоустойчивости» (mistake-proofing) (этот термин используется вместо более привычного названия «устройства дуракоустойчивости» (fool-proofing), поскольку даже хорошие рабочие ненамеренно делают ошибки). При встраивании таких уст-